Vad är bakteriell andning?

om människor och andra djur behöver bakterier andas. I vissa fall använder bakterier syre för att respira som människor gör. I andra situationer använder bakterier en eller flera olika molekyler som en slutlig elektronacceptor för andning. Syftet med andning är att tillhandahålla cellen med lämpliga molekyler för att skapa energi i form av adenosintrifosfat ATP. ATP är cellens energimarginal vilket gör att viktiga cellulära processer kan gå vidare.

Glykolys

Bakteriell andning börjar med ett steg glykolys som främst handlar om nedbrytning av socker för att skapa ATP och viktiga biprodukter. I glykolys levererar en organisk molekyl som kallas pyruvat energi till Krebs cykel och är uppdelad i två molekyler acetyl-CoA. Acetyl-CoA är den viktigaste kolkällan som kommer in i Krebs cykel för energiproduktion. Krebs cykel använder dessa molekyler för att skapa en liten mängd ATP och en stor mängd NADH + och FADH2. NADH + och FADH2 har stor betydelse för att donera protoner till membranpotentialen runt elektrontransportkedjan vilket ytterligare driver produktion av ATP.

Proton Gradient

NADH + och FADH2 fungerar som transporter för protoner. Dessa molekyler rör sig från Krebs cykel till elektrontransportkedjan och bär protoner. I elektrontransportkedjan donerar NADH + och FADH2 protoner och ökar protongradienten på utsidan av cellen. När tillräckligt med protoner flyttas utanför cellmembranet är cellen redo att börja producera adenosintrifosfat.

Elektrontransportkedja

Förutom syre kan bakterier respira med många olika oorganiska och organiska molekyler. Enligt Ohio State University använder anaeroba bakterier oorganiska molekyler som nitrat sulfat och karbonat som slutliga elektronacceptorer i stället för syre. Dessa molekyler sitter i slutet av elektrontransportkedjan. Elektrontransportkedjan i bakterier använder produkterna av glykolys en process som bryter ner sockerarter för att skapa en protongradient över cellmembranets utsida. Dessa protoner korsar sedan över cellmembranet körning av tillsats av en fosfatgrupp till adenosindifosfat en adenosinmolekyl med endast 2 fosfatgrupper för att göra adenosintrifosfat.

Problem

Mutationer i gener i elektrontransportkedjan medför minskad funktion i kedjan vilket kan leda till att cellen inte producerar tillräckligt med energi för att leva. Ofta är mutationer i elektrontransportkedjan skadliga; de orsakar celldöd. Cellprocesser kan helt enkelt inte fortsätta utan den energi som produceras från elektrontransportkedjan.

Växter

Elektronik transportkedjan kan blockeras genom användning av gifter. Råttgift verkar genom att blockera en av de första stegen i elektrontransportkedjan. Andra gifter som cyanid och kolmonoxidblock steg längre ner i kedjan. Användning av gifter rekommenderas vanligen inte för att kontrollera en problematisk bakteriepopulation eftersom gifterna inte skiljer mellan humana och bakteriella elektrontransportkedjor.